Оценка цитогенетического гомеостаза в природных популяциях лесных мышей (Аpodemus agrarius и А. Иralensis) в районе Восточно-Уральского государственного заповедника

ОЦЕНКА ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОГО ГОМЕОСТАЗА В ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ ЛЕСНЫХ МЫШЕЙ (APODEMUS AGRARIUS И A. ИRALENSIS) В РАЙОНЕ ВОСТОЧНО-УРАЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЗАПОВЕДНИКА

Учет частоты аберрантных клеток в костном мозге мелких мышевидных грызунов может быть использован для оценки генотоксических свойств окружающей среды в целом при изучении природных популяций (Гилева и др., 1992; 1993). Число работ по исследованию цитогенетическими методами природных популяций мелких мышевидных грызунов сравнительно не велика (Гилева и др., 1992, 1994, 1996; Крюков и др., 1993; Померанцева и др., 1996; Биоиндикация…, 1999). Между тем важность таких работ состоит в накоплении информации по фоновому уровню хромосомных нарушений и диапазонам ответа различных видов при воздействии негативных факторов разной природы. В качестве общей и неспецифической меры состояния организма было предложено использовать оценку цитогенетического гомеостаза, который может быть оценен по частоте клеток с хромосомными аберрациями (Ильинских и др., 1986; Broom & Johnson, 1993). Логично предположить, что находящихся под воздействием сильного мутагенного фактора, частота событий, ведущих к генетической нестабильности, сильно возрастает, и они могут быть выявлены даже на сравнительно малых выборках, если использовать в качестве маркеров нестабильности цитогенетические показатели (Гилева и др., 1996).

Сбор материала проводился на территории Восточно-Уральского государственного заповедника Кислинского района Челябинской области в июле-сентябре 2002 года. Материал собирался в 2-х точках заповедника в лесных массивах на берегу оз. Кажакуль и оз. Урускуль. Отлов зверьков, проводили ловушко-линиями из 50 живоловок для отлова более взрослых особей (Ларина, и др., 1981).

В качестве объектов были использованы фоновые виды лесных мышей Apodemus agrarius (2n=48) и A. uralensis (2n=48). Но только в точке 2, на лесном участке близ оз. Урускуль была собрана минимальная выборка из 5 лесных мышей 1 экземпляр Apodemus agrarius и 4 экземпляра A. uralensis.

Уровень радиации во 2 точке 15 mR/час. Активность почвенных образцов в данной точке 3095 — 2993 Бк/кг. В качестве контрольной точки были взяты пробы почвы на участке окраины поля за казармами пустующего военного городка, уровень радиации там был ниже — 0,5 — 13 mR/ч. Активность почвенных образцов в данной точке 300 — 555 Бк/кг.

Приготовление препаратов метафазных хромосом костного мозга проводили по общепринятым методам (Гостимский и др., 1974; Орлов и др., 1976; Макгрегор, Варли, 1986). Окраску проводили азур-эозином по Романовскому на фосфатном буфере. Приготовленные препараты подвергались цитогенетическому анализу с использованием светового микроскопа «Биолам-И» с иммерсионным объективом при увеличении в 1350 раз. Аберрации хромосом подсчитывали у каждого животного не менее чем в 50 метафазах. К разряду аберрантных клеток относили клетки, которые имеют измененный в любой степени хромосомный набор. Это могут быть анеуплоидные и полиплоидные клетки, клетки с хроматидными аберрациями хромосом и т. д.

Для получения интегральной характеристики цитогенетического гомеостаза была использована бальная оценка, предложенная специалистами из Центра экологической политики России (Здоровье среды, 2000):

• 1 балл — условно нормальное состояние — частота аберрантных клеток до 5%;
• 2 балла — низкая степень изменения частоты аберрантных клеток в пределах 6−10%;
• 3 балла — средняя степень изменения частоты аберрантных клеток в пределах 11−15%;
• 4 балла — высокая степень изменения — частота аберрантных клеток в пределах 16−20%;
• 5 баллов — критическое состояние — частота аберрантных клеток выше 20%.

Условно нормальный уровень находится в пределах колебаний спонтанной частоты аберрантных клеток. Спонтанный уровень частоты аберрантных клеток весьма вариабельный показатель, зависимый от вида, возраста, физиологического состояния, генетических особенностей организма. Тем не менее, многочисленные исследования на мелких млекопитающих говорят о том, что уровень спонтанной частоты аберрантных клеток, вероятнее всего не превышает 5% (Ильинских и др., 1990, 1992). Следует также отметить, что частоты структурных хромосомных аберраций, пробелов, анеуплоидии и полиплоидии у самцов и самок мелких грызунов, а также у животных разного возраста статистически значимо не различаются (Гилева и др., 2006).

В исследуемой выборке наиболее часто встречающийся тип хромосомных нарушений это анеуплоидия (табл., 1). У одной из исследованных мышей было найдено существенное изменение структуры хромосом — центрическое кольцо. Несмотря на небольшой объем проанализированного цитогенетического материала в районе Восточно-Уральского государственного заповедника было обнаружен редко встречающийся тип нарушений хромосом. Кольцевые хромосомы, также как и дицентрики считают вероятным свидетельством пострадиационного эффекта (Матвеева, 1993). По суммарной частоте клеток с повреждениями хромосом и аберрантных клеток (9,6%) популяция лесных мышей находится при низкой степени изменения частоты аберрантных клеток (2 балл).

Несмотря на то, что как отмечает А. И. Ильенко (1974) лесные мыши отличаются большей устойчивостью к облучению, по сравнению с полевками, Э. А. Гилева с соавторами (1996) отмечают в районе Восточно-Уральского государственного заповедника (головная часть Восточно-уральского радиоактивного следа (ВУРСа)) наследуемую геномную нестабильность у полевок. Ими была обнаружена относительно высокая частота хромосомных аберраций у полевок. Тоже самое обнаружено на территории Восточно-Уральского государственного заповедника нами у лесных мышей.

По мнению Э. А. Гилевой с соавторами (1996), прилегающие к ВУРСу территории сейчас представляют большой интерес для генетика-эволюциониста являясь уникальным полигоном для оценки роли повышенной частоты мутаций в процессах эволюции природных популяций.

аберрантный мозг мышевидный гомеостаз.

Биоиндикация радиоактивных загрязнений. М.: Наука, 1999. 384с.

Гилева Э.А., Большаков В. Н., Косарева Н. Л., Габитова А. Т. Частота хромосомных нарушений у синантропных домовых мышей как показатель генотоксического эффекта загрязнения среды // ДАН, 1992, т. 325. с. 1058−1061.

Гилева Э.А., Косарева Н. Л., Любашевский Н. М., Бахтиярова М. Ф. Изменчивость частоты хромосомных нарушений, индуцированных антропогенными поллютантами, у домовой мыши из Гиссарской долины // Экология, 1993, № 1. с. 62−70.

Гилева Э.А., Косарева Н. Л. Уменьшение флуктуирующей асимметрии у домовых мышей на территориях, загрязненных химическими и радиоактивными мутагенами // Экология, 1994, № 3. с. 94−97.

Гилева Э.А., Любашевский Н. М., Стариченко В. И., Чибиряк М. В., Романов Г. Н. Наследуемая хромосомная нестабильность у обыкновенной полевки (Microtus arvalis) из района Кыштымской ядерной аварии — факт или гипотеза?//Генетика, 1996, том 32, № 1. с. 114−119.